医学物理学绪论演示文稿.ppt
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用数学方法研究物理问题本身就需要经历一个抽象思维的过程,有时甚至需要建立数学模型,这就培养了物理学工作者的抽象能力。 例1. 牛顿用他自己发明的微积分(微积分是牛顿和莱布尼茨(G. W. Leibniz)各自独立发明的)对力学规律进行表述和推算,使力学成为具有简明数学形式的统一理论体系。 例2. 1854年,麦克斯韦阅读了法拉第的《电学的实验研究》,发现法拉第的“力线”思想和“场”的模型具有非凡的价值,但他也看到了法拉第只是定性地表述这些新思想的弱点。于是他抱着给法拉第的新观念“提供数学基础”的愿望,开始了他的研究工作。他把电磁现象与流体力学现象进行类比,发展引入了位移电流和涡旋电场,通过严密的数学推导,用一组偏微分方程全面、系统、完整地表达电磁运动的基本规律,建立了电磁场理论,从解电磁场方程组预言电磁波的存在。标志着经典电磁学的建立。 物理理论与数学方法的紧密结合,使人类对物理学的研究如虎添翼,所以我们在学习物理学原理的同时,应该学会运用数学方法。在学习中学物理时,我们运用的是初等数学。在学习大学物理的今天,我们应该养成自觉运用高等数学的良好习惯,因为高等数学的适用范围更广泛,提示的物理学规律更深刻,这样才能学好大学物理。 大学物理与中学物理的区别: 更本质、更严格、更系统、更广泛 2. 研究型学习 不仅要学物理学知识,更要学物理学思想和方法,学生从老师那里得到的,应该是一个点石成金的法则,而不是一堆金子。 以学生为主体、教师为主导,探索教学方法改革,在教学的过程中逐步渗入科学研究的各个元素,形成教学互动,启发创新思维,因材施教,培养创新意识和能力。 (1).什么是研究型教学 教学内容的开放性; 教学方式的互动性; 教学方法的多样性; 作业训练的科学性; 知识传授的集成性; 成绩评定的灵活性。 (2).研究型教学的各个教学环节 (3).“学问”二字 给开始学习大学物理的同学们: “科学是一种方法。它教导人们:一些事物是怎样被了解的,什么事情是已知的,现在了解到了什么程度,如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则;如何思考事物,做出判断,如何区别真伪和表面现象”。 ——R. P. 费曼 “我从不迷信权威,但命运捉弄了我——我自己变成了权威” ——A. 爱因斯坦 * * * * * * * * 医学物理学电子教案 物理与电子学院 《物理学》绪论 (一)什么是物理学 (二)为什么要学物理学 (三)物理学和医学的关系 (四)怎样学习物理学 物理学是研究自然界中物质的基本结构 及其基本运动规律的科学 地位:物理学是自然科学的基础,是带头科学。 一、 什么是物理学 中国科学院院士冯端教授说:“物理学作为严格的、定量的自然科学的带头科学,一直在科学技术发展中发挥极其重要的作用,过去是如此,现在是如此,展望将来还将是如此。” 1.物理学的研究对象 研究的对象:宇宙 为人们描绘出一副五彩缤纷的图画 宇观、宏观、微观 宇:天地四方,空间 宙:继往开来,时间 撞击慧星发出的闪光 力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、核物理学 2.物理学的分类及其层次结构 实物粒子、场物质 微观客体(电子、质子、光子等) 具有波粒二象性 粒子物理、核物理、原子物理、分子物理 原子簇物理、凝聚态物理、天体物理、宇宙学物理 ? 按分支学科分类: ? 按物质形体大小分类: ? 按物质形态分类: ? 按物理常数c、h分类: vc v≈c h→0 经典理论 相对论 h≠0 量子论 相对论性量子论 空间尺度 (相差1045-1046)1026 m (约150亿光年) (宇宙)--10-20 m(夸克) 物理世界的层次结构 仙女座大星云 时间尺度(相差1045) 1018s (150亿年)(宇宙年龄) --10-27s(硬 ? 射线周期) 速率范围 0(静止) - 3х108 m/s(光速) 接近光速运动的太空船 人们不断向小尺度开拓, 以探索物质的组成,物理学上对应 粒子物理学 目前物理学界公认组成物质的最小单元是夸克,即认为quark没有内部结构 但近来有消息称: quark 也可一分为二 说明认识无止境 物质世界总图象 人们从自己向大尺度追问以探索宇宙的奥秘 物理学上对应 天体物理学 黑眼星云 神秘星云 哈雷慧星 1. 明确课程定位,强化科学素质教育 物理是基础课,但更重要的是科学素质课 二、为什么要学物理学 自然科学的带头科学(自然科学的基础
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